奧氏體不銹鋼管在高溫和室溫下均具有奧氏體組織,沒有組織轉(zhuǎn)變,因此,奧氏體不銹鋼管也是一類不能通過熱處理來使鋼強(qiáng)化的不銹鋼管,但由于奧氏體不銹鋼易于冷作硬化,所以奧氏體不銹鋼管可能通過冷作硬化(冷變形)來提高它的強(qiáng)度。此類鋼的固溶態(tài)強(qiáng)度偏低,曾經(jīng)是奧氏體不銹鋼管的一大弱點(diǎn)。
為了解決奧氏體不銹鋼管的敏化態(tài)晶間腐蝕并提高鋼的耐蝕性,超低碳奧氏體不銹鋼鋼中碳量一般≤0.03%,在提高耐蝕性的同時(shí),鋼的強(qiáng)度又有所降低。20世紀(jì)70年代以來,控氮(鋼中殘余氮量在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi),例如或2%)或加氮合金化(在常壓下,向鋼中可加入的最大氮量,例如≤0.40%或0.50%)奧氏體不銹鋼的出現(xiàn),通過加氮的固溶強(qiáng)化等手段,也可獲得相當(dāng)高的強(qiáng)度,而通過高壓下加氮,所獲得的高氮(在加壓下可獲得的氮量,即[N]>0.4%或≥0.5%)奧氏體不銹鋼,更可獲得非常高的強(qiáng)度和良好的斷裂韌性。加氮固溶強(qiáng)化和冷作硬化相結(jié)合,使一些奧氏體不銹鋼進(jìn)入了高強(qiáng)度不銹鋼的行列。
鉻鎳奧氏體不銹鋼管是現(xiàn)有五大類不銹鋼中綜合性能最好,牌號最多,品種、規(guī)格最全,適用范圍最廣,發(fā)展最快,產(chǎn)量最大,消費(fèi)領(lǐng)域最寬的一類不銹鋼。在世界范圍內(nèi)和在各主要不銹鋼產(chǎn)鋼國中,鉻鎳奧氏體不銹鋼的產(chǎn)量一般占不銹鋼總產(chǎn)量的50%~60%以上。
由于鎳是稀缺且價(jià)貴的元素,特別是在戰(zhàn)時(shí)尤為緊缺。20世紀(jì)40年代問世的以錳、氮代鎳的標(biāo)準(zhǔn)型鉻錳奧氏體不銹鋼管(美國AISI 200系鋼),雖然開發(fā)時(shí)間長,但用途窄,產(chǎn)量也低,美國年產(chǎn)量僅占其不銹鋼總產(chǎn)量的百分之幾,歐洲僅不銹鋼占其總產(chǎn)量的1%左右。近若干年來,特別是高氮高強(qiáng)度、超高強(qiáng)度的鉻錳奧氏體不銹鋼管的出現(xiàn)以及高氮無錳奧氏體不銹鋼管研究所取得的進(jìn)展引起了人們的廣泛關(guān)注。